DE19839900C2

DE19839900C2 - Kabel für Fernmelde- und Sicherungsanlagen

Info

Publication number: DE19839900C2
Application number: DE1998139900
Authority: DE
Inventors: Heinrich Lehmann; Bernd Mielke
Original assignee: Draka Comteq Draka Telekom GmbH and Co KG
Current assignee: Draka Comteq Draka Telekom GmbH and Co KG
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2018-09-03
Also published as: DE19839900A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kabel für Fernmelde- und Sicherungsanlagen für besondere Einsatzbedingungen, insbesondere für stark schwingungsbeanspruchte Systeme, in beson derer Weise beim Gleisbereich der Bahn für die Legung an der Schiene, bestehend aus Adern, die unter anderem zu Paaren, Vierern oder anderen Verseilgruppen zusammengefaßt und von einem Mantel umgeben sind.

In der DE 43 07 807 A1 wird ein elektrisches Datenübertragungskabel in Form eines soge nannten Viereraufbaus beschrieben, bei dem vier jeweils paarweise einander zugeordneten und miteinander verseilten isolierten Leiter um einen Zentralstrang geringen Durchmessers angeordnet sind. Dieser Zentralstrang besteht aus glasfaserverstärktem Kunststoff und übernimmt die Zugentlastung. Um diesen Vierer als Grundelement ist eine Bewicklung zur Fixierung der Adern gelegt.

Die DE 34 38 660 A1 beschreibt ein abgeschirmtes elektrisches Kabel, wobei mehrere elektrische von einer Isolierschicht umhüllte Leiter von einem Mantel aus Kunststoff und leitenden Partikeln eingeschlossen sind.

Ebenso ist es aus der DE 195 31 065 A1 bekannt, Aderpaare mit einem formstabilen im wesentlichen runden Röhrchen zu umgeben. Das Röhrchen wirkt dabei als Gerüst für Abschirmmaterialien innerhalb der Datenleitung.

Für die Übertragung von Datensignalen sind nach DE 197 19 410 A1 Anordnungen von nebeneinander liegenden und parallel geführten Adern bekannt, die in Viereranordnung durch einen dielektrischen Strang fixiert sind. Der Strang ist mit der gleichen Verseilrichtung wie die Vierer aber kleinerem Schlag um die Vierer herumgelegt. Im Außenbereich werden Abschirmungen angeordnet.

Allen bekannten Lösungen haften die Nachteile an, daß die über den bzw. zwischen den Adern vorhandenen Bewicklungen Mäntel, Rohre und wendelförmige Stränge starre Aufbauten darstellen, die von außen ansetzende Kräfte nur bedingt auffangen und bei Biegungen des Kabels die Geometrie des Kabel und damit die Datenübertragungseigenschaften geändert wird. Dies trifft verstärkt für das hier angesprochene spezielle Einsatzgebiet der Kabel für Anlagen mit hoher Schwingungsbelastung zu. Durch die auf das Kabel wirkenden Schwingungen werden die fest aneinandergefügten Aderkonfigurationen druck- und zugbelastet, so daß sich keine konstanten elektrischen Eigenschaften des Kabels einstellen. Die Kabel besitzen keinen raumsparenden Aufbau. Desweiteren ist es bekannt, unerwünschte Kopplungen zwischen den mit den Leitungen gebildeten Stromkreisen durch eine Verseilung der Einzeladern zu minimieren und das Nebensprechen kleinzuhalten.

Die DE 44 40 507 A1 stellt ein Kabel für die Datenübertragung vor, bei dem zwei bis vier Adern miteinander in Abständen wechselnder Schlagrichtung verseilt sind (SZ-Verseilung) und darüber eine an der Oberfläche der Adern anliegende längseinlaufende Folie zugeordnet ist.

In der DE 196 36 286 A1 wird ein ähnliches Informationskabel beschrieben. Hierbei besitzen zwei Aderpaare gleiche Drallänge und entgegengesetzte Drallrichtung. Die hier aufgezeigte Entstörung der Adern durch Variation der Verseilung stellt einen hohen Herstellungsaufwand dar. Auf das Kabel einwirkende Schwingungen wirken sich nach wie vor nachteilig auf das Kabel aus.

Die DE 34 05 852 A1 beschäftigt sich mit einer flexiblen Leitung, die auf und abtrommelbar sein muß. Dabei treten Torsions-, Druck- und Zugbeanspruchungen der Adern in Verbindung mit einer Verschiebbarkeit der Adern untereinander und Verwerfungen auf. Schwingungen werden nicht beseitigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabel für Fernmelde- und Sicherungsanlagen zu schaffen, das einwirkende Schwingungen innerhalb des Kabels auf ein für die Adern definiertes Maß abbaut und trotzdem das Kabel einfach herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird bei einem Kabel für Fernmelde- und Sicherungsanlagen für stark schwingungsbeanspruchte Systeme, bestehend aus Adern und Dämpfungselementen, die zu Verseilgruppen zusammengefaßt und von einem Mantel umgeben sind, wobei die isolierten Leiter des Vierers und der Verseilgruppen aus Litzen bestehen und im Zentralbereich jeweils ein inneres Dämpfungselement und in den Zwickeln weitere Dämpfungselemente angeordnet sind, die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Adern der Verseilgruppen jeweils lose aneinanderliegen und sich an den Dämpfungselementen abstützen.

Der isolierte Litzenleiter ist feindrähtig aufgebaut und besteht aus konzentrischen Drahtlagen mit hoher Gleichmäßigkeit der Rundheit. Die den Litzenleiter umgebende Umhüllung besitzt eine Zentrizität von mindestens 90%. Der die Konfiguration umhüllende Mantel ist ein Kunststoffmantel oder ein Schichtenmantel oder ein Stahlrillmantel. Auch sind Kombinationen aus diesen Mänteln möglich. Zur guten Kontaktierung kann eine Litze oder Draht unter dem Schichtenmantel vorhanden sein. Das innere Dämpfungselement ist ein annähernd rundes Mittenelement und beim Einsatz als Vierer ist der Durchmesser desselben das ≧ 0,42-fache des Aderdurchmessers. Das innere Dämpfungselement als Mittenelement kann auch aus einem der Form der Adern angepaßten Nutenkern aus elastischem Material bestehen und beim Einsatz als Vierer entspricht der Abstand vom Mittelpunkt des Nutenkerns zur Adermitte das 0,5.√2-fache des Aderdurchmesser. Das innere Dämpfungselement besteht aus:
Garn oder Kordel (auch gefacht),
gefachten Papiergarnen oder Papierkordel,
Quellgarnen,
synthetischem Garn,
einem Formelement aus Gummi,
einer Kombination aus Papiergarnen, Quellgarnen und/oder synthetischen Garnen.

Das über den Vierern, den Paaren oder den anderen Verseilgruppen angeordnete äußere Dämpfungselement und das die in Lagen angeordneten Grundelemente umgebene Dämfungszwischenelement bestehen aus einer Zwickelfüllung und/oder einer an der Zwickelfüllung anliegenden und mit dieser in Wirkverbindung stehenden Umhüllung. Zwickelfüllung und Umhüllung umschließen den umgebenden Kabelaufbau fest. Die Zwickelfüllung ist annähernd rund oder sie ist der Form des Zwickels angepaßt. Die Zwickelfüllung besteht aus folgendem Material:
Garn oder Kordel (auch gefacht),
Quellgarne,
Papiergarne,
synthetischem Garn,
Formteil aus Gummi,
einer Kombination aus Papiergarnen, Quellgarnen und/oder synthetischen Garnen,
Vliesen,
Textilmaterial,
elastischer Ausfüllmasse.

Die Umhüllung besteht aus:
einer Bewicklung, die offen oder geschlossen ist,
Kunststoffolien
Vliesen,
Papierbändern,
textile Bänder
einem Kunststoffmantel.

Die runde Zwickelfüllung des äußeren Dämpfungselements entspricht beim Einsatz als Vierer das ≧ 0,42-fache des Aderdurchmessers. Die Zwickelfüllung und die Umhüllung können auch ein der umgebenen Form angepaßtes gemeinsames Extrudat bilden. Durch die inneren und äußeren Dämpfungselemente sowie Dämpfungszwischenelemente wird die Belastung der isolierten elektrischen Leiter (Adern) durch Zug- und Druckbeanspruchung weitgehend eliminiert. Auftretende Schwingungen werden durch die Dämpfungselemente abgefangen. In allen Belastungsphasen existiert eine definierte Querschnittsform. Die inneren und äußeren Dämpfungselemente sind so dimensioniert, daß die Adern des Vierers oder der Paare oder der anderen Verseilgruppen lose aneinanderliegen und sich an den Dämpfungselementen abstützen und damit eine gegenseitige Beeinträchtigung unterbunden wird.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt ein vieradriges Kabel im Querschnitt.

Der Leiter 1 besteht aus einer feindrähtigen Litze und dieser wird von einer Isolierhülle 2 aus Polyethylen umgeben. Im Kabel werden 4 dieser Adern miteinander verseilt und bilden 2 Leitungskreise. Im Zentrum ist das innere Dämpfungselement 3 aus rundem Quellgarn angeordnet. Der Durchmesser des Quellgarnes beträgt das ≧ 0,42-fache des Aderdurchmessers. Das hat zur Folge, daß sich die 4 Adern an dem zentralen Quellgarn abstützen und nur lose aneinanderliegen. Die Zwickel werden mit rundem Quellgarn 4 ausgefüllt, deren Durchmesser ebenfalls das ≧ 0,42-fache des Aderdurchmessers entspricht. Der Verseilverband ist mit einer Bewicklung aus Quellvlies 5 umgeben. Dabei ist es erfindungswesentlich, daß das Quellvlies 5 in engem Kontakt mit dem Quellgarn 4 steht. Darüber befindet sich der Kabelmantel 6, ausgeführt als Schichtenmantel, bestehend aus einer Aluminiumfolie mit darüberliegendem Polyethylenmantel. Unter der Folie ist ein verzinnter Litzenleiter als Kontaktleiter angeordnet.

Bezugszeichen - Erläuterung

1

Leiter

2

Isolierhülle

3

inneres Dämpfungselement

4

Quellgarn

5

Quellvlies

6

Kabelmantel

Claims

1. Kabel für Fernmelde- und Sicherungsanlagen für stark schwingungsbeanspruchte Systeme, in besonderer Weise beim Gleisbereich der Bahn für die Legung an der Schiene, bestehend aus Adern und Dämpfungselementen, die zu Verseilgruppen zusammengefaßt und von einem Mantel umgeben sind, wobei die isolierten Leiter der Verseilgruppen aus Litzen bestehen und im Zentralbereich jeweils ein inneres Dämpfungselement und in den Zwickeln weitere Dämpfungselemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Adern der Verseilgruppen jeweils lose aneinanderliegen und sich an den Dämpfungselementen abstützen.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierte Litzenleiter feindrähtig und aus konzentrischen Drahtlagen mit hoher Gleichmäßigkeit der Rundheit aufgebaut ist und die den Litzenleiter umgebende Umhüllung eine Zentrizität von mindestens 90% besitzt.

3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Kabel umhüllende Mantel ein Kunststoffmantel ist.

4. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Kabel umhüllende Mantel ein Schichtenmantel ist.

5. Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem mit der Metallseite nach innen gerichteten Schichtenmantel ein Kontaktleiter vorgesehen ist.

6. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Kabel umhüllende Mantel ein Stahlrillmantel ist.

7. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Kabel umhüllende Mantel eine Kombination aus Kunststoffmantel, Schichtenmantel und Stahlrillmantel ist.

8. Kabel nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement ein rundes Mittenelement ist.

9. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verseilgruppe ein Vierer ist und der Durchmesser des Mittenelementes das ≧ 0,42-fache des Aderdurchmessers beträgt.

10. Kabel nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement als Mittenelement aus einem der Form der Adern angepaßten Nutenkern aus elastischem Material besteht.

11. Kabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verseilgruppe ein Vierer ist und der Abstand vom Mittelpunkt des der Form der Ader angepaßten Nutenkerns zur Adermitte das ≧ 0,5.√2-fache des Aderdurchmesser beträgt.

12. Kabel nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus Garnen oder Kordel besteht.

13. Kabel nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus gefachten Garnen besteht.

14. Kabel nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus gefachtem Papiergarn oder Papierkordel besteht.

15. Kabel nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus Quellgarnen besteht.

16. Kabel nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus synthetischen Garnen besteht.

17. Kabel nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus einem Formelement aus Gummi besteht.

18. Kabel nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus einer Kombination aus Papiergarnen, Quellgarnen und synthetischen Garnen besteht.

19. Kabel nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln rund sind.

20. Kabel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verseilgruppe ein Vierer ist und der Durchmesser der Dämpfungselemente in den Zwickeln das ≧ 0,42-fache des Aderdurchmessers beträgt.

21. Kabel nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln der jeweiligen Form der Zwickel angepaßt sind.

22. Kabel nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln aus Garnen oder Kordel bestehen.

23. Kabel nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln aus gefachten Garnen bestehen.

24. Kabel nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln aus Quellgarnen bestehen.

25. Kabel nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln aus Papiergarnen bestehen.

26. Kabel nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln aus synthetischen Garnen bestehen.

27. Kabel nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln aus einem Formteil aus Gummi bestehen.

28. Kabel nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln aus einer Kombination aus Papiergarnen, Quellgarnen und synthetischen Garnen bestehen.

29. Kabel nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln aus Vliesen bestehen.

30. Kabel nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln aus Textilmaterial bestehen.

31. Kabel nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Zwickeln aus elastischer Ausfüllmasse bestehen.

32. Kabel nach einem der Ansprüche 1-31, dadurch gekennzeichnet, daß es aus mehreren als Paare und/oder Vierer ausgebildeter Grundelementen besteht und die in Lagen angeordneten Grundelemente von Dämpfungszwischenelementen umgeben sind.

33. Kabel nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente in den Außenzwickeln einer Verseilgruppe und die Dämpfungszwischenelemente aus einer Zwickelfüllung und/oder einer an der Zwickelfüllung anliegenden und mit dieser in Wirkverbindung stehenden Umhüllung bestehen und die Verseilgruppe sowie die dazugehörenden Dämpfungszwischenelemente fest umschließen.

34. Kabel nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einer Bewicklung besteht.

35. Kabel nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem Kunststoffmantel besteht.

36. Kabel nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewicklung aus Vliesen besteht.

37. Kabel nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewicklung aus Papierband besteht.

38. Kabel nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewicklung aus Textilband besteht.

39. Kabel nach Ansprüchen 33 oder 35, dadurch gekennzeichnet, die Zwickelfüllungen und die Umhüllung ein der umgebenden Form angepaßtes gemeinsames Extrudat sind.